Aula 02 - IN1 - IFES - 2 semestre 2010

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Aula 02 - IN1 - IFES - 2 semestre 2010

  1. 1. Fundamentos de Hardware, Montagem e Manutenção de computadores Notas de Aula – Moisés Omena
  2. 2. Fundamentos de Hardware, Montagem e Manutenção de computadores Instituto federal de Ensino Superior - IFES Prof. Moisés Omena Notas de Aula – Moisés Omena
  3. 3. Qual a lógica que está por detrás dos números árabes? O número de ÂNGULOS!!! • O número um tem um ângulo. • O número dois tem dois ângulos. • ... • O número zero não tem ângulos. Notas de Aula – Moisés Omena
  4. 4. Dedos das mãos usados para representar quantidades. Digitus – do Latim, dedos. Notas de Aula – Moisés Omena
  5. 5. Pastores empilhavam pedras para controle do número de cabeças do rebanho. Uma pedra correspondia a uma ovelha. Calculus: do latim, pedra Notas de Aula – Moisés Omena
  6. 6. História da Computação Primeiro sistema científico para contar e acumular grandes quantias: mercadores (Mesopotâmia, cerca de 4.000 anos) Técnica utilizada: Abertura de um sulco na areia e inserção de sementes secas (ou contas) até chegar a dez Abertura de um novo sulco, inserção de uma única conta equivalente a 10 e esvaziamento do primeiro sulco Repetição da operação até o final da contagem Origem da palavra Contarde Aula – Moisés Omena Notas
  7. 7. A história do computador, ao contrário do que muitos podem imaginar, tem seu início há muito tempo atrás, desde quando o homem descobriu que somente com os dedos, ou com pedras e gravetos, não dava mais para fazer cálculos... Notas de Aula – Moisés Omena
  8. 8. História da Informática Ábaco (Primeiro dispositivo manual de cálculo) ◦ Maquinas capazes de efetuar cálculos. Essas máquinas eram tetra-tetra- tetra avós dos computadores modernos e eram chamadas de calculadoras. Eram na verdade réguas de calcular, também chamadas de ábacos. Eram muito usadas pelos árabes e chineses. O ábaco é um antigo instrumento de cálculo, formado por uma moldura com bastões ou arames paralelos, cada um representa uma posição digital (unidades, dezenas,...) e nos quais estão os elementos de contagem (fichas, bolas, contas,...) que podem fazer-se deslizar livremente. Teve origem provavelmente na Mesopotâmia, há mais de 3.500 anos. Ele é utilizado ainda hoje para ensinar às crianças as operações de somar e subtrair. Notas de Aula – Moisés Omena
  9. 9. • um aparelho muito simples formado por uma placa de argila onde se escreviam algarismos que auxiliavam nos cálculos. • Cerca de 200 a.C., o Ábaco era constituído por uma moldura retangular de madeira com varetas paralelas e ÁBACO (latim) – tábua de argila pedras deslizantes. palavra de origem Fenícia. Notas de Aula – Moisés Omena
  10. 10. Ábaco (≈ 3500 a.C.) http://www.youtube.com/watch?v=EueFhYZ4HxI&feature= player_embedded Notas de Aula – Moisés Omena
  11. 11. Ábaco • Escreva no soroban os seguintes números, lendo em voz alta enquanto escreve. Quando o número estiver escrito no soroban leia e verifique se alguma algarismo esta errado. Escreva os números seguintes quantas vezes for necessário para você escreva-os com desembaraço. Notas de Aula – Moisés Omena
  12. 12. Bastões de Napier • criados como auxílio à multiplicação. Matemático John Napier, • Os bastões de Napier eram um inventor dos logaritmos conjunto de 9 bastões, um para (1614). cada dígito, que transformavam a multiplicação de dois números numa soma das tabuadas de cada dígito. Notas de Aula – Moisés Omena
  13. 13. Histórico • Bastões de Napier (1610 - 1614) – Em 1617 um matemático escocês chamado John Napier inventou um dispositivo chamado Ossos de Napier. Tratava-se de uma série de bastões que combinados permitiam um cálculo automático de multiplicação e divisão. Notas de Aula – Moisés Omena
  14. 14. • Exemplo de operação : 3768 x 4 • Alinham-se os bastões "3", "7", "6" e "8" ao lado do bastão base e faz a leitura na linha correspondente ao número 4 do bastão base, somando-se os números na diagonal, da direita para esquerda. • O último número da resposta é o 2 (sozinho) — 2 Depois, o penúltimo (3+4) — 7 Depois (2+8) — 0 Depois (2+2) +1 que veio do 10 — 5 Depois, o primeiro (sozinho) — 1 A resposta da multiplicação é — 15.072 Notas de Aula – Moisés Omena
  15. 15. Notas de Aula – Moisés Omena
  16. 16. Simulação da multiplicação de 9 por 384 com Bastões de Napier 1 3 8 4 1 2 6 6 8 2 1 3 9 4 2 3 1 4 1 2 6 2 4 2 5 1 0 0 5 4 2 6 1 8 4 8 5 2 7 2 6 8 1 6 3 8 4 2 9 2 4 7 2 3 6 3.456 x 2 7 = 6 3 4 5 Notas de Aula – Moisés Omena
  17. 17. Réguas de Cálculo • Sua criação foi feita pelo padre inglês William Oughtred, em 1638, basendo-se na tábua de logaritmos • É tida como um computador mecânico analógico que permite a realização de cálculos por meio de guias graduadas deslizantes. • Primeiro dispositivo analógico da computação • Apesar da semelhança com uma régua a régua de cálculos é um dispositivo que não tem nada a ver com medição de pequenas distâncias ou traçagem de retas. • A régua de cálculo é o pai das calculadoras eletrônicas modernas (até mesmo porque os engenheiros que criaram as calculadoras eletrônicas provavelmente fizeram isso usando réguas de cálculo), • Juntamente com as calculadoras mecânicas foram utilizadas até 1970 – quando surgiram as calculadoras eletrônicas Notas de Aula – Moisés Omena
  18. 18. Pascaline ou Máquina Aritmética de Pascal (Blaise Pascal) - 1642 1642: -> 1ª máquina automática de calcular (soma e subtração) que simulava o funcionamento do ábaco. Máquina com 6 rodas dentadas, cada uma contendo algarismos de 0 a 9 Ex: a multiplicação, e.g. de 26 por 16 era feita somando-se 16 vezes o número 26. • A 1ª máquina calculadora foi construída por Pascal para ajudar o pai nos cálculos da sua repartição de impostos (este sistema é aplicado nos conta-quilómetros dos automóveis actuais). Nos dias de hoje temos os computadores • . Notas de Aula – Moisés Omena
  19. 19. Máquina de Leibnitz • Primeira máquina de multiplicação e divisão: Máquina de Leibnitz (filósofo e matemático Gottfried Wilhelm – Alemanha, 1671) (execução das operações através de somas e subtrações sucessivas) Notas de Aula – Moisés Omena
  20. 20. História da Computação Revolução Francesa (1790): necessidade de comunicação rápida, fiável e cifrável. Experimentos dos irmãos Claude e Ignace Chappe (França, 1791-1793): telégrafo síncrono Construção de postos de transmissão via sinalização óptica entre Lille e Paris (“percurso" de 230 Km em 2 minutos) http://people.deas.harvard.edu/~jones/cscie129/images/history/chappe.html Notas de Aula – Moisés Omena
  21. 21. • sistema de torres encimadas por um dispositivo de madeira manejado por roldanas (como nas imagens abaixo), que fossem construídas em locais elevados e a distâncias que estivessem ao alcance visual de outras duas para que, encadeadas de uma origem até um destino, e através de posições distintas, se pudessem enviar mensagens à distância em períodos de tempo que seriam, para aquela época, estonteantes. 15 torres (estações) espalhadas ao longo dos 230 km que separam Paris de Lille. Notas de Aula – Moisés Omena
  22. 22. História da Computação Telégrafo de Chappe e mapa de postos do sistema Paris-Lille Notas de Aula – Moisés Omena
  23. 23. História da Computação Sistema para comando automático de operações repetitivas e seqüenciais em teares: cartões metálicos perfurados (mecânico de teares Joseph Marie Jacquard – França, 1802) http://piano.dsi.uminho.pt/museuv/1622tjacquard.html Notas de Aula – Moisés Omena
  24. 24. História da Computação Invenção de uma máquina para cálculos complexos por usuários pouco experientes: aritmômetro (banqueiro Charles-Xavier Thomas de Colmar – França, 1818) Aritmômetro - baseado nas Máquina de Pascal e de Leibnitz, podia efetuar as 4 operações aritméticas: adição, subtracção, multiplicação e divisão. Aritmômetro de Thomas Notas de Aula – Moisés Omena
  25. 25. História da Computação Aplicação dos cartões de Jacquard ao cálculo de funções trigonométricas e logaritmos: concepção da máquina diferencial (matemático Charles Babbage - Inglaterra, 1882) http://ei.cs.vt.edu/~history/Babbage.html Notas de Aula – Moisés Omena
  26. 26. História da Computação A máquina diferencial não foi construída: Babbage não dispunha de recursos, nem encontrou investidores dispostos a financiá-la Os projetos e idéias de Babbage serviriam de base para outros projetos no futuro da computação Em 1991, o Science Museum de Londres desenvolveu o Engenho Diferencial utilizando os planos de Babbage e funcionou perfeitamente. Notas de Aula – Moisés Omena
  27. 27. História da Computação Precursora dos computadores digitais atuais: concepção da máquina analítica (Charles Babbage – Inglaterra, 1834) Máquina analítica - concepção mecânica (a vapor) destinada a cálculos matemáticos, tinha memória para 1000 números de 50 dígitos e somava dois números em 1 s Instruções dadas via cartões perfurados (inspiração no tear de Jacquard) Notas de Aula – Moisés Omena
  28. 28. História da Computação Máquina analítica Antevisão de etapas que servem de base do funcionamento de um computador Alimentação de dados, via cartões perfurados Armazenamento e reuso de números, em uma unidade de memória Programação seqüencial de operações, procedimento atualmente denominado sistema operacional As máquinas de Babbage nunca foram construídas no seu tempo… Notas de Aula – Moisés Omena
  29. 29. História da Computação Concepção dos fundamentos lógicos para a criação de programas: lógica matemática/ álgebra booleana (matemático George Boole, Inglaterra, 1854) Estabelecimento de uma forma de armazenamento e processamento de dados utilizando relações binárias: As leis do pensamento (matemático George Boole, Inglaterra, 1854) Notas de Aula – Moisés Omena
  30. 30. Tabuladora Hollerith Integração da idéia dos cartões de Jacquard e do conceito de impulsos elétricos para a transmissão de dados (conversão de dados em impulsos magnéticos nos cartões perfurados): máquina elétrica de tabulação (engenheiro estatístico Herman Hollerith – EUA, 1890) http://www.maxmon.com/1890ad.htm Notas de Aula – Moisés Omena
  31. 31. História da Computação Sistema elétrico de tabulação Sistema reconhecido no recenseamento americano de 1890 - eliminação do trabalho braçal de tabulação do enorme volume de dados coletados A máquina de Hollerith era tão veloz que mesmo com a população aumentando em cerca de 13 milhões de pessoas os resultados ficaram prontos em um tempo muito menor que havia levado o censo anterior, gerando enorme economia (redução de 8 para 2,5 anos) Notas de Aula – Moisés Omena
  32. 32. Notas de Aula – Moisés Omena
  33. 33. O sucesso • Hollerith ganhou premios, elogios e um doutorado na Universidade de Colúmbia pela sua invenção. Instalou também a Companhia de Máquinas Tabuladoras para vender sua invenção às companhias de estradas de ferro, órgãos do governo e até mesmo à Rússia czarista, que havia decidido se modernizar em matéria de censo. • A companhia de Hollerith tornou-se de imediato, e permanentemente, bem-sucedida; ao longo dos anos, passou por várias fusões e mudanças de nome. A última dessas mudanças ocorreu em 1924, cinco anos antes da morte de Herman Hollerith, e o nome por ele criado foi International Business Machines Corporation, ou IBM. Notas de Aula – Moisés Omena
  34. 34. História da Computação Desde então, o computador sempre foi um aperfeiçoamento constante de idéias. Notas de Aula – Moisés Omena
  35. 35. História da Computação Próximos passos Tentativas de substituição das partes mecânicas dos computadores por partes elétricas Notas de Aula – Moisés Omena
  36. 36. Exercícios 1. A que fatos, esta relacionada a origem da palavra: – a) calculo – b) contar – c) digito 2. O que foi o ábaco 3. Para que serviam os Bastoes de Napier 4. Qual o nome da máquina que foi construída em 1642 e simulava o funcionamento do ábaco? Quem foi seu inventor? 5. O que foi o Telégrafo de Chappe. 6. Porque a máquina diferencial de Babbage não foi construída? 7. Qual a relação de Hollerith com a IBM Notas de Aula – Moisés Omena

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